KR100448466B1 - 절삭기계및연삭기계에있어서액체냉각제의공급및분리회수방법과장치 - Google Patents

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요시카주 나카이
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제타 헤이와 엘티디.
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Abstract

절삭 또는 연삭가공을 위한 액체냉각제에 연속적으로 기포를 포함시킨 상태로 가공영역에 공급하고, 기포가 그 가공영역에 충돌, 파열하는 때의 전방향으로의 비산과 가속된 비말의 커터/가공물 압접면에의 침입을 촉진시킴과 동시에, 가공영역에 도달하지 않거나 또는 도달하여도 가공영역을 통과하여 회수유로계에 이르는 액체냉각제중의 기포를 액체냉각제중의 현탁 이물질에 부착시킴으로써, 그러한 이물질의 부상을 촉진한다.
액체냉각제를 미립상 난류의 집단으로 되는 총체적으로는 나선형으로서 하향으로 방출시켜, 이에따라 프레이즈공구 또는 연삭 공구를 포함하는 동시에 하단이 공작물의 표면에 도달한 액체냉각제의 원통상 베일을 형성하며, 그 원통상 베일의 하단보다 상기 나선류의 적어도 일부를 상기공작물의 표면에 연하여 소용돌이상으로 중심부로 향하게 하여 프레이즈공구또는 연삭공구와 접촉하는 가공영역에 공급한다

Description

절삭기계 및 연삭기계에 있어서 액체냉각제의 공급 및 분리회수 방법과 장치
기계가공에 있어서, 가공시간을 단축하고, 가공 변형을 극소화하기 위한 가장 중요한 요소로 되는 것은 절삭공구 또는 연삭공구와 공작물과의 접촉 윤활성과, 마찰열의 방열 또는 냉각성을 향상시키는 것이다. 다시 말하면, 절삭상태는 약간의 표층약화를 부여함으로써 개선된다는 관점으로부터, 절삭의 주절단영역으로 모든 방향으로부터 액체냉각제를 침입시키고, 발생한 미세한 균열 또는 공극에 흡착시키면, 표면 에너지를 저하시켜 재접착을 방해하게 된다. 이러한 전단영역의 취성(脆性) 효과는, 전단각의 증대, 및 절삭칩 두께의 박소화(薄小化)와 절삭력의 감소에 큰 효과를 발휘한다. 한편, 공구는 공작물 표면에 소성변형과 전단의 영역을 반복적으로 과도하게 형성하기 때문에, 그 공구가 접촉하는 소성변형과 전단의 과도한 영역마다 효과적으로 냉각, 윤활을 행하는 것은 아주 중요하다.
그렇지만, 종래의 공작기계에 있어서, 그러한 과도한 영역(공구접촉영역)에 노즐로부터 직접 공급되는 액체냉각제는, 공구 또는 공작물의 회전에 의해 튀어 날아, 공구와 공작물 표면을 피상적으로 스치기만 하기 때문에, 효과적인 냉각, 윤활에 기여하는 것은 아니었다.
본 발명은 절삭기계 및 연삭기계에 있어서 액체냉각제의 공급 및 분리회수 방법과 장치에 관한 것이며, 특히 커터 또는 그 등가물과 공작물 사이의 접촉영역으로 액체냉각제 유동의 공급방법과 장치, 및 공급 후 액체냉각제의 자동적인 분리회수 방법과 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 액체냉각제 공급시스템의기본구성윈리를 보여주는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 기본구성에 있어서 이용되는 액체냉각제 공급 노즐의 단면 구조를 보여주는 부분단면도이다.
도 3은 도2의 부분단면도에 있어서 A-A 선, B-B선, C-C선, 및 D-D선을 따라 본 부분단면을 조합시킨 도면이다.
도 4는 도1 - 도3에 도시한 액체냉각제 공급 노즐로부터 나온 액체냉각제의 원통상 베일 및 소용돌이상 표면류를 도시하는 측면 모식도이다.
도 5는 도4에 도시한 원통상 베일 및 소용돌이상 표면류를 도시하는 평면모식도이다.
도 6은 액체냉각제의 분리회수 탱크의 전형적 실시예를 도시하는 평면도이다.
도 7은 도6의 E-E 선을 따라 본 수직 단면도이다.
도 8은 도6 및 도7에 도시한 분리회수탱크중의 거의 벌집형 단면을 지니는 통속의 사시도이다.
도 9는 도6 및 도7에 도시한 분리회수탱크에 있어서 회전롤러 및 블레이드로 이루어진 이물질 분리롤러 구조를 도시하는 부분단면도이다.
도 10은 본 발명의 기본구성원리를 구체화한 제1의 설비실시예를 도시하는 선도이다.
도 11은 본 발명의 기본구성원리를 구체화한 제2의 설비실시예를 도시하는 선도이다.
도 12는 본 발명의 기본구성원리를 구체화한 제3의 설비실시예를 도시하는 선도이다.
도 13은 본 발명의 액체냉각제 공급에 관한 다른 구성원리의 개략을 도시하는 측면 약도이다.
도 14는 도 13에 도시한 구성에 이용되는 액체냉각제 공급노즐의 평면도이다.
도 15는 도 14의 F-F 선을 따라 본 고정 노즐부의 수직 단면도 (a) 및 G-G 선을 따라 본 부분 평면 단면도 (b)이다.
도 16은 도 14에 도시한 액체냉각제 공급 노즐의 전체구조를 도시하는 평면단면도이다.
도 17은 도 13에 도시한 본 발명의 다른 구성원리를 구체화한 제4의 설비실시예를 도시하는 선도이다.
도 18은 도 13에 도시한 본 발명의 다른 구성원리를 구체화한 제5의 설비실시예를 도시하는 선도이다.
도 19는 도 13에 도시한 본 발명의 다른 구성원리를 구체화한 제6의 설비실시예를 도시하는 선도이다.
본 발명자는, 공작기계의 액체냉각제가 바람직한 유동성을 지니고, 또한 회전 표면으로부터 받는 원심력에 저항하여 피막형성으로 공구/공작물 접촉 영역에 다다르며, 전단 영역에 양호하게 침입할 수 있도록 하기 위하여, 여러 가지 액체냉각제의 상조건 (phase condition)을 실험적으로 발생시켜, 검토하였다.
그 결과, 액체냉각제에 연속적으로 기포를 혼입하면, 액체상태의 질량이 가벼워져 공구접촉 영역 주변의 회전물에 부딛혀도 원심력이 작기 때문에 물리치기 어렵고, 또한 기포가 파열할 때에 모든 방향으로 날아 흩어지는 중에, 공구 접촉 영역으로 향하는 비말이 좁은 전단 영역에도 침입하여 윤활성을 좋게 하는 것, 및 잔존하는 기포는 절삭칩 등의 이물질에 부착하여 그것들의 유동성 및 부력을 향상시켜, 액체냉각제의 분리 회수에 기여하는 것을 발견했다.
따라서, 본 발명의 1 가지 국면은, 절삭 또는 연삭가공을 위한 액체냉각제에 연속적으로 기포를 포함시킨 상태에서 가공영역에 공급하고 기포가 그 가공영역으로 충돌, 파열 할 때 모든 방향으로 날아 흩어짐과, 가속된 비말의 커터/가공물 압접면에의 침입을 촉진시킴으로써, 상기 가공영역의 냉각성과 윤활성을 향상시키는 동시에, 가공영역에 도달하지 않거나 또는 도달하여도 같은 영역을 통과하여 회수유로계에 이른 액체냉각제 중의 기포를 같은 액체냉각제 중의 현탁 이물질에 부착시킴으로써, 그들 이물질의 부상(浮上)을 촉진하는 것을 특징으로 하는 절삭기계 또는 연삭기계의 액체냉각제 공급방법을 구성하는 것이다.
다음으로, 발명자는 액체냉각제가 가공부에 윤택하게 공급되도록 하기 위하여, 그 액체냉각제를 노즐로부터 가공부로 향하여 직접 분사하지 않고, 유동의 형태로서 그곳에 공급하도록 시험했다. 이러한 목적의 노즐은, 가공부를 포위하는 비회전의 원주영역에 액체냉각제를 분사하는 것으로서, 내부에서 액체냉각제의 미립상 난류를 형성하고, 또한 나선상으로 회전을 부여함으로써, 그 원주영역으로 도달한 액체냉각제가 소용돌이 상태로 흐르도록 하여, 회전공구를 포함하는 중심부로 향하는 것을 발견하였다.
따라서, 본 발명의 다른 국면은, 수직 주축에 연결된 프레이즈(fraise)공구 또는 연삭공구의 상방으로, 액체냉각제용의 원환상 노즐을 거의 동축 위치에 있어서 하향으로 배치하고, 이 노즐의 배출구까지의 내벽에 난류를 부여하기 위한 곡면과 비틀림 유로를 설치함으로써, 공급된 액체냉각제를 미립상 난류의 모이는 곳에 있어서 총체적으로는 나선류로 하여 상기 배출구보다 하향으로 배출시키며, 이에 따라 상기 프레이즈공구 또는 연삭공구를 포위하는 동시에 하단이 공작물의 표면으로 도달한 액체냉각제의 나선류로부터 되는 원통상 베일(veil)을 형성하고, 상기 원통상 베일의 하단보다 상기 나선류의 적어도 일부를 상기 공작물의 표면에 연하여 소용돌이상으로 중심부에 향하도록 하여 프레이즈공구 또는 연삭 공구와 접촉하는 가공영역에 공작물의 표면을 따라 확산시키도록 한 것을 특징으로 하는 절삭기계 또는 연삭기계의 액체냉각제 공급방법을 구성하는 것이다.
상기 구성에 있어서, 액체냉각제의 원통상 베일은 상기 소용돌이상 표면류의 형성에 기여하는 외에, 절삭에 의한 기름성분과 가공물 표면 피막의 타서눌음에 의한 연기를 가두어 환경오염의 방지에 유용하다. 물론, 상기 원통상 노즐에 공급하는 액체냉각제에 기포를 포함시키면, 가공부에의 액체냉각제의 소용돌이 유동에 의한 공급과 상기 기포에 의한 효과를 병행하여 발휘할 수 있음이 자명하다.
상기 액체냉각제 공급 방법에 사용하기 위하여 발명된 노즐 구조는, 수직주축에 연결된 프레이즈공구 또는 연삭공구의 상방에 있어서 상기 주축과 동축적이며 또한 하향으로 배치하기 위한, 액체냉각제용의 원환상 노즐로서,
a) 환상의 입구실을 형성하는 입구환부와
b) 상기 환상의 입구실에 동축적으로 인접한 유로환부로서, 그 축대칭 위치에 있어서 상기 입구실에 연통한 적어도 2개의 도입로와, 이들 도입로에 각각 연통하여 형성되며, 어느것이든 통일된 회전방향으로 비틀려진 외향 또는 내향의 비틀림 유로와, 이들 비틀림 유로의 각 종단에 연통한 환상의 난류 형성부분을 지니도록 한 상기 유로환부와,
c) 상기 유로환부에 있는 상기 난류형성부분의 전체 환상영역으로 연통하고, 하방 및 구심방향 또는 외향으로 개방한 환상의 노즐 공간을 형성하기 위한 노즐 환부로 이루어지며,
d) 상기 유로환부에 있는 상기 난류 형성 부분으로부터 상기 노즐공간에 이르는 유로벽에 난류형성을 위하여 반경방향으로 되접어 꺽은 적어도 1개의 곡절면을 설계함으로써, 공급된 액체냉각제를 미립상 난류의 모이는 곳에 있어서 총체적으로는 나선류로 하여 상기 노즐공간에 의해 방출시키며, 이 나선류로 이루어지는 실질적인 원통상 베일을 형성하여 상기 프레이즈공구 또는 연삭공구를 포위하도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
또한, 발명자는 액체냉각제의 재순환(recycle)공급을 효과적으로 행하는 것, 즉 절삭칩과 공구입자등의 이물질 및 혼입한 기름성분을, 가공영역으로 공급후 회수되는 액체냉각제로부터 정상적 재순환 과정에 있어서 확실히 분리하는 시스템을 구성하는 것이, 유로의 세정과 액체냉각제의 교체, 또는 첨가제(방청제, 윤활제 등)의 보급 등을 위하여 필요한 기계의 휴지시간을 적게하고, 또한 효과적 액체냉각제 공급을 원활히 행하기 위한 크나큰 요인으로 되는 것에 착안하고, 특히 상기 액체냉각제에의 기포 혼입법과 병용되는 분리 회수장치를 창출했다.
따라서, 본 발명의 또 다른 국면은, 가공영역에 공급된 액체냉각제를 집도(集導)하고, 불순물을 분리하면서부터 배출하는 절삭기계 또는 연삭기계에 있어서의 액체냉각제의 분리 회수장치로서,
a) 사용후의 액체냉각제를 받아들이는 유입 탱크와,
b) 상기 유입 탱크 이후에 있는 적어도 1조의 연속 2탱크로 이루어지며, 상기 연속 2탱크의 경계벽을 관통하는 거의 벌집 형상의 단면을 지니는 통속(筒束)을 상류측의 탱크로부터 하류측의 탱크에 걸쳐 약간 상향으로 배치하여 되는 통속 연통형의 탱크열과,
c) 상기 유입탱크 이후에 있는 적어도 1조의 연속 2탱크로 이루어지며, 상기연속 2층의 경계벽에 설치한 연결구가 저면보다 약간 높은 하단 연부와, 최종 넘치는 유동레벨에 의해 설정된 정상액면 레벨보다도 낮은 상단 연부를 지니도록 한 개구 연통형의 탱크열과,
d) 상기 통속 연통형의 탱크열 및 개구 연통형의 탱크열을 조합시킨 복수 탱크의 직렬에 있는 후단의 탱크와 상기 통속 연통형 또는 개구 연통형으로 나란히 있는 최종의 탱크로서, 분리회수한 액체냉각제를 상기 최종 넘치는 유동레벨에 있어서 배출하기 위한 넘치는 유동구를 지니는 유출탱크와,
e) 상기 유입탱크로부터 유출탱크에 걸쳐 존재하는 복수의 탱크 중 적어도 1개의 탱크에 설치된 수평축을 지니는 회전 롤러로 이루어지며, 부분적으로 탱크내의 액체냉각제 액면 아래로 몰입하고, 액면위로 노출한 롤러면에 미소 간극을 두어 대치한 선단연부를 지니는 부착물 스크레이핑 블레이드와 조합된 이물질 분리 롤러를 구비하며,
f) 상기 통속의 상향구배는, 상류측의 탱크의 상기 통속에 있어서의 하위 입구부로부터 유입한 액체냉각제중의, 절삭칩 등의 이물질을 부착한 기포군의 집단을 부력에 의해 각 통내의 천정면에 당접시키는 동시에, 그들 집단이 통내에서 정체하는 사이에 후속의 집단과 일제화하여 확대하는 것에 의해 통내에로의 유입액에 눌려 그 천정면의 상위 출구부로 항하며, 그 출구부로부터 하류측의 탱크의 액체냉각제 중으로 배출시켜 액면으로 부상하도록 정해진 것을 특징으로 하는 액체냉각제 분리 회수 장치를 구성한 것이다.
상기의 구성에 있어서, 고체 미립자의 분리는 윈심분리기 등의 대규모 장치에 의하지 않고도 정상적으로 행해지며, 게다가 종이 필터 등의 여과수단도 사용하지 않기 때문에, 기름성분에 의한 필터 막힘으로 인하여 액체냉각제중의 첨가제가 제거되는 문제도 없다. 또한 이물질 스크레이핑 블레이드가 롤러에 대하여 미소간극으로 대치하여 있는 것은, 롤러의 표면에 우선 기름성분의 부착층(기층)을 상기 미소간극에 대응하는 두께로 형성하고, 그후에는 절삭칩 등에 부착한 기포군의 유막을, 말하자면 동일물질의 집단을 만드는 형태로, 그 기층으로 용이하게 착상시키기 때문이다. 따라서, 롤러 주면의 각부가 액체냉각제 상부를 통과 할 수 있었던 착상 이물질은, 액면위로 나와 블레이드에 도달함에 따라, 그 블레이드에 의해 스크레이핑된다.
발명자는 또한, 기포를 포함한 액체냉각제의 미립화 난류를 거의 직사각형 단면의 방출구로부터 분사하고, 선반의 가공영역에 연속한 회전주면의 상부로부터 축방향으로, 적어도 상기 가공영역까지 연장하는 영역으로 적용시킴으로써, 그 난류의 막이 회전 주면 및 커터를 흐르도록 하여 공구/공작물 접촉 영역으로 향하는 것을 발견했다.
본 발명의 다른 국면에 의하면, 거의 직사각형의 단면을 지니는 방출구를 지니고 상기 방출구까지의 내벽에 난류를 부여하기 위한 좁은 곡면을 형성함과 동시에, 상기 방출구의 단면과 교차하여 외부로 돌출하는 강성 또는 탄성 재료로 이루어진 설편(舌片)을 느슨하게 장착함으로써, 상기 좁은 곡면 이전의 입구부로 받아들인 액체냉각제가 상기 설편을 통과할 때에 말려든 기포를 포함하는 미립상 난류의 집단으로서 상기 방출구로부터 방출되도록 한 노즐을, 선반의 공작물용 척의 상방으로 위치시킴과 동시에, 상기 거의 직사각형 단면의 방출구의 횡단면이 상기 선반의 주축선을 포함하는 면과 실질적으로 직교하고, 또한 공작물 돌출 방향으로 치우친 경사하방을 향하도록 배치하고, 이에 의해 상기 노즐로부터 방출된 액체냉각제를 상기 척의 주변 상부로부터 축방향으로, 적어도 가공역역까지 연장하는 영역으로 적용하여, 그 척 및 공작물 주변을 포위하는 액체냉각제의 기포를 포함한 난류막을 형성함과 동시에, 상기 기포를 포함한 난류막의 적어도 일부를 척 표면 및 커터로부터 공작물의 표면을 따라 커터와 접촉하는 가공영역에 공급하고, 또한 절삭칩 및 마찰열과 동시에 액체냉각제 회수경로로 향하여 유출시키도록 한 것을 특징으로 하는 선반용 액체냉각제의 공급방법을 구성한 것이다.
상기 선반용 액체냉각제의 공급방법에 이용하도록 발명된 액체냉각제 공급 노즐의 구성은, 거의 직사각형 단면을 지니는 방출구를 지니고, 상기 방출구의 단면과 교차하여 외부로 돌출하는 강성 및 탄성 재료로 이루어지는 설편을 상기 방출구내로 느슨하게 장착한 적어도 1개의 노즐부와,
상기 적어도 1개의 노즐부에 연통한 공급실과, 그 공급실에의 액체냉각제 수입구를 지니는 본채부로 이루어지며,
상기 수입구로부터 상기 방출구까지의 공급실 및 노즐부의 내벽에 난류를 부여하기 위한 좁은 곡면을 설치함으로써, 상기 수입구로부터 받아들인 액체냉각제가 상기 설편을 통과할 때에 말려든 기포를 포함하는 미립상 난류의 집합으로 하여 상기 방출구로부터 방출되도록 하며, 그 액체냉각제 방출류를 공작물과 커터가 접촉하는 가공영역으로 연속한 회전주면 및 커터에 적용하여 기포를 포함하는 난류막을형성함과 동시에, 그 기포를 포함하는 난류막의 적어도 일부를 회전주면 및 커터를 따라 상기가공영역에 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 기본 시스템 구성을 도시한 도 1에 있어서, 1은 대용량의 액체냉각제 메인 탱크, 2는 액체냉각제 펌프(P1)이며, 이 경우, 공기를 함유한 기포를 포함시킨 액체냉각제를 원환상 노즐(3)에 공급한다. 원환상 노즐(3)은, 후술하는 바와 같이 펌프(P1)로부터 공급된 액체냉각제를, 미립상 난류의 집합으로서, 총체적으로는 나선류로 되는 원통상 베일(4)로서 하향으로 분사하여, 공작물(5)의 표면에 적용한다. 공작물(5)은 이동 테이블(6)상에 있어서, 이 경우 풀백커터(fullback cutter)로 되는 프레이즈공구(7)에 의해 절삭되는 물체이며, 프레이즈공구(7)를 지지한 주축(8)은 원환상 노즐(3)의 중심축을 통과하고 있다. 액체냉각제의 원통상 베일(4)은 공작물 표면에 적용된 하단에 있어서, 대부분이 소용돌이상의 표면류로 되어 중심부로 향하며, 프레이즈공구(7)의 커터와 공작물(5)과의 접촉영역에 윤택하게 공급된다. 이와같이 가공물에 공급된 후, 그 세력이 크게 될 때에 피상적으로 원통상 베일(4)의 외측으로 배출된 액체냉각제는 처음부터 외측방향으로 향한 액체냉각제와 함께 공작물(5) 및 이동 테이블(6)을 통과하는데, 이 경우 홈통형의 외주 팬(9)으로 흘러 떨어져, 흡입구(10)를 통한 제2의 액체냉각제 펌프(2':P2)에 의해 퍼올려져, 분리회수 탱크(11)에 도달한다. 이 분리회수 탱크(11)의 상세한 내용은 후술하지만, 여기에서, 기름성분 및 절삭칩 등의 이물질을 분리제거시킨 후의 액체냉각제는 주입구(12)를 통하여 상기의 대용량 탱크(1)로 복귀된다.
상기의 기본구성예에 있어서, 원통상 베일(4)로서 공급되는 액체냉각제는 바람직하게는 액체냉각제 펌프(2)의 공기 취입 작용에 의해, 다량의 기포를 함유하고 있다. 따라서, 프레이즈공구(7)와 공작물(5)의 접촉부에 공급된 다량의 기포를 함유한 액체냉각제는, 그 질량이 작기 때문에 공구회전에 의해 받는 원심력이 작고, 공구/공작물 접촉부에의 침투가 용이하게 되며, 그때, 기포가 파열하여 생긴 비말은 가속에 의해 미소의 균열내에도 용이하게 침투한다. 또한, 균열에 의한 방열작용도 우수하며, 그 윤활작용 및 방열, 냉각작용은 상기한 종류의 공구의 절삭 기능을 향상시켜, 초경공구를 사용하여 고속 이송으로 절삭하는 것이 가능하게 된다. 당연하지만, 가공위치로부터 배출되는 액체냉각제의 유동에 의해 절삭열은 연속적으로 제거된다. 이러한 기포를 함유한 액체냉각제 공급의 효과는, 원통상 베일(4)을 통하여 소용돌이류를 형성하는 본 발명의 방식만이 아니라, 종래 일반적으로 행해지는 것처럼 절삭점에의 직접적인 노즐 분사류(13)에 있어서도 달성된다. 또한, 기포를 액체냉각제중으로 포함시키는 조작은 펌프(2)의 공기 취입작용 이외에도, 예를 들면 분리회수 탱크(11)에의 회수 파이프 주입구(14)로부터 그 탱크(11)의 액면까지의 낙차, 및 분리회수탱크(11) 출구의 주입구(12)로부터 대용량 탱크(1)의 액면까지의 낙차를 충분히 크게함으로써 그들의 주입의 충격에 의해 발생시킬 수 있다.
도2는 액체냉각제를 위한 원통상 노즐(3)의 단면구조를 상세히 도시한 것이다. 이 경우, 원환상 노즐(3)의 내주면의 주요부는 기계의 주축커버(15)의 외주면에 지지되어 있다. 원환상 노즐(3)은 상단의 입구환부(16), 중간의 유로환부(17), 곡절환부(18), 및 노즐환부(19)로 이루어져 있다. 입구환부(16)는 환상입구실(20)을 형성하고, 상단입구(21)로부터 액체냉각제의 공급을 받도록 되어 잇다. 유로환부(17)는 그 상단면이 입구실(20)의 저면을 이루는 배치에 있어서 입구환부(16)에 연설되며, 원주방향으로 등간격 배치된 적어도 1개, 이 경우, 6개의 액체냉각제 도입로(22)를 상단으로부터 하단부에 걸쳐 천설하며, 그 도입로(22)의 하단부에 있어서 어떠한 통일된 회전방향으로 비틀리는 배치로서 외향 비틀림 유로(23)를 형성한 것이다. 유로환부(17)에 있어서 도입로(22) 및 비틀림 유로(23)를 포함하는 반경범위의 외측은 난류형성부분(24)으로서 비교적 큰 유로로 되어 있다. 곡절환부(18)의 주요부 상면은 비틀림 유로(23) 및 난류형성부분(24)의 저면을 이루고 있으며, 그 외단은 난류형성부분(24)의 외주벽과의 사이에 환상의 배출간극(25)을 형성하는 위치에 있어서, 상방돌출부분(26) 및 내측 되접어 꺽은 부분(27)을 형성하고 있다. 따라서, 비틀림 유도(23)로부터 소정의 회전방향으로 비틀려진 내향의 액체냉각제류는 곡절환부의 상방돌출부분(26)내면에 충돌하며, 내향으로 되접어 꺽으며, 또한 내측 되접어 꺽은 부분(27)을 우회하여 외향으로 곡절하고, 미시적인 와류 또는 미립상 난류의 집합으로서 환상의 배출로로부터 하향으로 유출하는 것으로 되어있다. 노즐환부(19)는 유도환부(17)의 외벽으로 계속되는 외벽(28)과 곡절환부(18)의 하단면과의 사이에 있어서 내향 및 하향으로 경사진 노즐공간(29)을 형성하는 경사상면(30)을 구비하고 있다. 경사상면(30)의 선단(31)은 하향으로 급경사져 있기 때문에, 그 상방의 배출로로부터 배출되는 액체냉각제는 회전을 수반하고 있는 것, 및 자중에 의해 거의 원통상의 하향 나선류로서 방출되는 것으로 되어 있다.
도3은 상기와 같은 원환상 노즐내의 액체냉각제의 유동을 순서를 따라 도시한 수평 단면도의 조합으로서, A에서는 우선 입구환부(21)로부터 유입된 액체냉각제가 1개의 수직도입로(22)에 유입하여 하방으로 향하며, 그 도입로(22)의 하단으로부터 나온 액체냉각제는 B단면에 도시된바와 같이, 비틀림 유로(23)를 통과하며, 이 경우 반시계방향의 유동으로서 난류형성부분(24)내로 유입되며, 단면 C에 도시된바와 같이, 이 난류 형성부분(24)으로부터 내향 및 외향으로 곡절하여 노즐공간(29)으로 계속되는 외측 배출간극(31)에 도달하며, 이 배출간극(25)으로부터, 단면 D의 화살표로 도시된 바와 같이, 노즐공간(29)내를 통하여 내향으로부터 하향의 나선류로서 배출되는 것이 이해될 것이다.
도4 및 도5는, 도2 및 도3에 도시한 원환상 노즐로부터 방출되는 원통상 베일(4) 및 소용돌이상 표면류의 상태를 상세히 도시한 것이다. 도 4에 도시한 바와같이, 원통상 베일(4)로서 방출되는 액체냉각제는 노즐공간(29)보다 약간 내측으로 방출된 경우에도 자중, 원심력, 및 회전속도의 감소등에 의해 전형적으로는 중심부분이 가는 범종형의 나선류로서 낙하하고, 여기에 다수의 기포를 포함한 경우에는 혼탁상태(clouding state)로 공작물(5)의 표면에 적용된다. 공작물(5) 표면에 적용된 액체냉각제의 대부분은, 그 나선회전 방향으로 소용돌이를 일으키며 중심부로 향하며, 공구(7)의 하부를 덮어 도4의 32에 도시한것과 같은 마운드(mound)를 이루며, 이 마운드의 높이가 어느정도 상승한 때에 원통상 베일(4) 외로 물결모양으로 유출하고, 다시 마운드 상태를 되풀이하면서 프레이즈공구(7)와 공작물(5)의 접촉부의 윤활 및 냉각에 도움이 된다. 이와같이 가공물 표면(5)에 적용한 액체냉각제가 사방으로 튀지 않고 와류를 이루는 이유로서, 1가지는 원통상 베일이 화살표 33에 도시한 것과 같은 나선 또는 비틀림 회전을 하고 있는 것과, 원환상 노즐내에 있어서 난류를 형성한 것에 의해, 말하자면 액체냉각제의 미립(난류괴)이 모인 상태의 유동으로 되며, 동일한 미립군상의 공작물 표면에 있어서 액체냉각제 막 위를 미끄러지는 상태로 유동하기 때문으로 생각된다. 이러한 절삭공구와 공작물의 접촉부가 항상 액체냉각제상으로 채워지는 상태는 종래의 직사형 노즐에서는 전혀 얻어질 수 없었던 현상이며, 이에 따라 절삭 영역의 윤활성 및 냉각성은 비약적으로 향상한다. 따라서, 액체냉각제에 기포를 포함하는경우에는, 상기한 기포에 의한 윤활 및 냉각효과가 증대되며, 절삭성 등은 일단계 향상된다. 액체냉각제가 분리회수 탱크를 사용하여 비교적 청정하게 유지되는 경우, 프레이즈공구(7)로서 피복된 초경공구에 의해 습식절삭하면, 종래 150 - 200m/분으로 절삭하던 것을, 2배이상의 300-700m/분까지 속도를 높여 절삭할 수 있으며, 게다가 마찰열이 잘 방출 냉각되기 때문에, 절삭칩은 담금질 상태의 청색이 아니라, 은백색을 나타내는 것이 확인되었다. 또한, 공작물(5)에의 충돌과 공구회전에 의한 충격을 받아도, 액체냉각제는, 그 분사압이 저압력 또는 중압력에 있으면, 미스트(mist)가 발생하여도, 유동하는 액체냉각제중에 취입하였으므로, 작업 환경에의 영향도 적어진다. 또한, 발생한 열은 대부분이 물의 기화열로서 빼앗기 때문에, 액체냉각제의 성분의 감소는 적고, 액체냉각제의 보충은 간단히 물 또는 희석배율이 높은 액체냉각제를 공급하면 좋다.
도 6 및 도 7에 도시된 액체냉각제의 분리회수 탱크(11)는 복수구분으로 나누어지며, 공급구(14)의 바로아래에 위치하는 유입탱크(34)와 배출구(35)를 지니는출구탱크(36) 사이에 복수(이경우에는 4개)의 통속 연통 탱크(37,38,39 및 40)를 배치한 것이다. 입구탱크(34)와 최초의 연통탱크(37) 사이는 저면보다 약간 높은 하단연부와 최종 넘치는 유동 레벨보다 약간 낮은 상단연부를 지니는 연결구(41)에 의해 연속된 개구연통을 이루고 있으며, 연통탱크(37)와 연통탱크(38) 사이는 거의 벌집형상 단면(도8)을 지니는 통속(42)에 의해 연통하여 있다. 후자의 연통탱크(38)와 다음의 연통탱크(39)의 사이는 다시 연결구(41)에 의해 연통하며, 연통탱크(38)와 다음의 연통탱크(40)와의 사이는 제2의 동일한 모양의 통속(42)에 의해 연통하고 있다. 또한, 상기 최종의 연통탱크(40)와 출구탱크(36)와의 사이는 상기한 연결구(41)에 의해 연통하고 있다. 바람직하게는, 최종연통탱크(40)내에 있어서, 통속(42)의 출구에 대향한 위치에 수직정면을 지니는 이물질 부착용 벨트 컨베이어(43)가 배치되며, 그 벨트 컨베이어의 상단을 탱크내의 액체냉각제면(44) 및 탱크 상연부(45)보다도 돌출한 레벨에 있다. 또한, 통속 연통탱크(37,38 및 40)의 상부에는, 하단을 정상 레벨의 액체냉각제면(44)중으로 약간 몰입시킨 이물질 분리롤러(46)가 각각 배치된다. 이물질 분리 롤러에 있어서 탱크 상연부(45)보다 높은 주면 및 상기한 벨트 컨베이어(43)의 상단근방에 있는 이들 롤러 부분 및 벨트 컨베이어 부분의 부착물은, 각각 가상도시한 블레이드 (47 및 48)에 의해 스크레이핑 되도록 형성되어 있다.
이들 블레이드(47)의 상단과 롤러(46)와의 사이는 작은 간극을 지니고, 이 간극을 채울때까지 롤러(46)등의 표면에 부착된 유막 위에는 플로크(flock)또는 콜로니(colony)를 만드는 형으로 기포군과 절삭칩과의 부착덩어리 표면의 유막이 용이하게 부착하고, 블레이드 위치에 있어서 스크레이핑 된다. 이것은 벨트 컨베이어(43)와 블레이드(48)와의 관계에서도 동일하게 성립한다. 탱크(34,37)사이 및 탱크(38,39)사이 및 탱크(40,36)사이에 있어서 연결구는 침전된 중량 이물질 및 정상 상태에 있어서 부상한 경량 이 물질을 공히 다음 탱크로 유동하지 않도록 체크하는 것으로, 예를 들면 입구탱크(34)에 있어서 이물질 용기(49)를 들어올려 침전물을 제거할 수 있다.
2개의 이어진 탱크(37,38 및 39, 40)를 관통하는 형으로 배치된 통속(42)은 도8에 도시한 것처럼 상류측으로부터 하류측에 걸쳐 약간 위를 향하도록 경사배치되며, 액체냉각제가 그 가운데를 통과하여 다음 탱크로 이동할 때, 기포의 유막에 부착하여, 부상하려고 하는 이물질은 각 통내의 상면에 적용되어 정체되지만, 차례차례로 같은 이물질이 적용되어 외형이 크게되며, 곧바로 액류에 눌려져서 하류측의 탱크로 압출되며, 그 탱크내의 액면까지 부상하게 된다.
각 탱크내에 있어서 부상한 이물질은 상기한 종류의 롤러(46) 표면의 유막에 부착하며, 액면으로 나오기 때문에 블레이드(47)에 의해 스크레이핑되어 제거된다. 최종의 통속(42)으로부터 배출된 액체냉각제중의 이물질은 그 통속의 출구단부에 대향한 벨트 컨베이어(43)의 수직면에 부착하여, 액면의 상방으로 들어올려지며, 곧바로 블레이드(48)에 의해 스크레이핑 되어 제거된다. 더욱이, 각 통속(42)의 바로 아래에는 탱크 저면에 설치된 히터(50)가 위치하여 있으며, 그것은 통속(42)내의 부착이물질을 확실히 처리하기 위한 열원으로 할 수 있다. 이것은 기름의 점도가 온도상승에 따라 저하하는 것을 이용한 것이다. 물론, 분리회수탱크(11)의 전체를 가열하여도 무방하다. 상기의 분리회수탱크의 구성은 일례로서 설명한 것이며, 통속연통 탱크의 수를 도시된 4개로부터 6개 이상, 또는 이미 기포가 있는 경우 2개만으로 하여도 좋다는 것이 명백하다.
상기와 같은 분리회수 탱크를 이용함으로써 재순환되는 액체냉각제의 청정도는 항상 유지되며, 이에 따라 대용량 탱크의 청소가 용이하게 되며, 액체냉각제의 갱신기간이 연장된다. 또한, 기름 흡착재와 종이 필터 등을 사용하지 않기 때문에, 포집비용(arresting cost)이 감소될 수 있음이 자명하다.
도10 - 도12는 본 발명의 기본 구성원리를 구체화한 3개의 설비실시예를 각각 도시한 것이다. 제1의 실시예는 도1에 도시한 기본구성과 다른 액체 탱크 배열을 지니는 것으로, 분리회수탱크(101)상에 직접 설치된 액체냉각제 펌프(P1)로부터 전술한 원환상 노즐(3) 및 종래형의 보조노즐(102)에 대하여 각각 유량조정밸브(103 및 104)를 통하여, 바람직하게는 기포를 포함한 액체냉각제가 공급된다. 105는 공작물, 106은 기계본체, 107은 밀링기계의 회전공구, 108은 주축, 109는 칼럼이며, 기계본체(106) 바로 아래의 탱크(150)는 홈통형이 아니고, 밀폐형의 대용량 탱크이며, 이것이 액체냉각제의 직접회수 탱크 및 메인탱크의 역할을 완수하며, 이 위에 제2의 액체냉각제 펌프(P2)가 설치되어 있다.
도11에 도시한 제2의 실시예에 있어서는, 기계본체(106) 하방의 탱크(110')내에 분리 회수부(111)를 형성하고, 여기부터 액체냉각제 펌프(P2)에 의해 빨아올린 회수 액체냉각제를 대용량의 예비탱크(112)에 공급하며, 또한 펌프(P1)에 의해 가공부로 향해지는 구성으로서, 그 외의 다른 것은 도10에 도시한 제1의 실시예와 동일하다.
도12에 도시한 제3의 실시예에 있어서는, 기계본체(106)의 바로 아래에 분리회수 탱크(111')를 배치하고, 이것이 연설하여 대용량 탱크(110')를 설치하며, 단지 1개의 액체냉각제 펌프(P1)에 의해 액체냉각제 공급을 행하고자 하는 것으로서, 그외의 구성은 도 10 및 도 11에 도시한 실시예와 동일하다.
도13은 본 발명의 액체냉각제 공급을 위한 다른 구성을 도시한 측면약도이다. 도 13의 선반에 있어서 액체냉각제 노즐(53)은 직사각형 단면을 지니는 하단 노츨구로부터 난류 및 기포를 포함한 액체냉각제를 분사하여 선반의 공작물 파지 척(55)의 주면 상부로부터 축방향으로 공작물(56) 및 적어도 바이트(57)의 영역까지 분사하는 방식이다. 척(55)과 공작물 (56)의 주면 및 바이트(57)에 적용된 액체냉각제는 그것이 난류 및 기포의 존재에 의해 튀겨날리는 것이 아니고, 회전 주면에 붙여진 형태의 유동막을 만들어, 바이트(57)와 공작물(56)과의 접촉영역으로 윤택하게 공급된다. 이러한 방식에 있어서도, 도1-도5에 도시한 노즐과 같은 접촉 영역 윤활 및 냉각효과를 발휘한다. 또한, 이러한 방식으로 절삭을 하면, 바이트(57)의 위치는 척(55)에 접근하고, 노즐(53)로부터의 액체냉각제 분사류는 바이트(57) 상방에 배치된 공구대에도 적용되며, 액체냉각제는 상기 접촉영역으로 한층 더 잘 공급된다.
도14 - 도16은 노즐(53)의 실시예의 구조를 도시한 것으로서, 도 13에 도시한 노즐(53)의 형상은 도 14의 우측에 있는 제1의 노즐부(53a)와 노즐본체(53b)와의 관계를 도시한 것이다. 상기 제1노즐부(53a)와 제2의 노즐부(54c)는 공히 그것의 하단 귀퉁이 부분에 출구단면 H(도15)가 거의 직사각형 모양의 노즐개구(58)를 지니며, 여기부터 도13-15(a)에 있어서 하방으로 향하여 액체냉각제를 분사한다. 59는 그 액체냉각제 분사시에 있어서 진동하고, 또는 유로저항으로 됨으로써 분사액체냉각제 중에 기포를 포함시키기 위하여, 노즐 개구(58)줌으로 삽입된 실질적 강성 및 탄성을 지니는 금속제의 진동판 또는 설편이다. 이 진동판(59)은 도 15에 도시된 바와 같이, 상단 측면영역(60)만이 노즐개구 (58)의 벽면에 고착되며, 주위에 액체냉각제가 유동하는 것을 허용한다. 노즐 개구(58)의 외측으로부터 본 횡단면은 전술한 종류의 직사각형 모양이며, 그 내측은 액체냉각제의 입구실로 되어 있으며, 그 입구실은 제1의 노즐부(53a)와 일체화된 본체부(53b)의 액체냉각제 수입구(61)와 연통하고 있다. 수입구(61)에의 연통구부(62)는 입구실 및 수입구(61)의 주요부 단면적보다 작게 좁아진 설류 형성부로 되어 있으며, 수입구(61)에 유입된 액체냉각제는 그 설류형성부를 통과함으로써 미립상 설류의 집단으로서 입구실로부터 노즐개구(58)에로 유입한다. 설류형성부(62)는 도15(b)에 도시한 종류의 전주적으로도 잘록한 형상을 지니며, 수입구(61)에 유입된 액체냉각제는 우선, 본체부의 배면돌기(63)에 적용되어 설류를 발생시키며, 또한 잘록한 부분(62)에 있어서 좁아짐으로써 전술한 것과 같이 미립상 난류의 집단으로서 노즐개구(58)에 의해 방출된다.
도14 및 도 16에 도시한 바와 같이, 제2의 노즐부(53c)는 본체부(53b)에 대하여 각도조절가능하게 되어 있으며, 양 노즐의 진동판(59)을 포함하는 면의 상호각도를 변경시켜, 기계의 정위치에 배치된 노즐(53)의 하방으로 위치하는 척의 주면에 대하여 각각 직각으로 액체냉각제를 분사하는 등의 조절이 행해지도록 되어 있다.
도17 - 도19는 상기 제2의 노즐 구성을 이용한 3개의 설비실시예를 도시한 것으로, 어느것이나, 2개의 공구대에 대하여 2개의 노즐(53)을 배치하고, 또한 그들의 공구대(113a, 113b)에 대하여도 직접 액체냉각제를 공급하는 유로가 존재하며, 이들에 대한 유량조절밸브(114a, 114'a 및 114b)를 지닌다. 여기에서, 108'은 주축, 201은 분리회수 탱크, 210은 메인탱크, 212는 예비탱크이다. 그 외의 구성은 도17의 것에 있어서는 도10에 도시한 제1의 구성원리에 있어서의 첫 번째 실시예와 같다.
동일하게 도 18 및 도 19의 실시예도, 도17과 같은 노즐 유로 및 공구대 공급유로를 지니는 것 외에는, 각각 도11 및 도12에 도시한 제1의 구성원리에 있어서의 제2 및 제 3의 실시예와 동일하게 구성되어 있다.
본 발명 시스템에 의한 공작실시예
본 발명의 기본 구성원리를 이용한 시스템을 사용함으로써, 기계부품 등의 절삭 및 연삭가공의 전체 비용의 현저한 삭감, 고정도화가 가능해지는 것이 확인되었다. 다시말하면, 냉각성능과 윤활성능의 현저한 향상에 의해, 풀백 커터로 통상이라면 대단히 변형되기 쉬운 얇은 철판을 고속, 빠른 이송에서 변형이 작은 가공을 행할 수 있었다.
예를 들면, 일반적으로 가공 곤란하게 되는 두께 12mm × 폭1212mm × 높이 2424mm 의 SS400판을 주축마력 15kw/h, 커터 직경200mm, 절입량 1.5mm, 절삭속도 500mm/min, 절삭이송속도 3000mm/min - 5000mm/min으로 가공할 수 있었다. 사용공구는, 일반적으로 시판되고 있는 논 - 코트 팁(non - coot tip)으로도 가능하다.
일반적으로 시판되고 있는 코팅팁을 사용한 경우, 주축마력15kw/h, 절입량 1.7mm, 절삭속도 400mm/min 및 절삭이송속도 3650mm/min에 있어서, 타지않는 처리를 하고 있지 않는 시판 흑피철판재료의 두께12mm × 1212mm × 2424mm 의 판으로 풀백커터 가공을 행하여도 변형은 0.1mm 이내로 억제될 수 있었다. 조삭가공후, 변형분을 제거하고, 최후에 마무리 가공용 풀백커터로 마무리 가공을 행하면 현저한 생산성의 향상이 가능하다.
액체냉각제 공급 노즐은, 절삭접에 직접 액체냉각제를 유동시키지 않기 때문에 공구길이의 변화가 있어도 노즐의 조정이 불필요하다. 머시닝 센터(machining center)와 같이 항상 공구길이가 변하는 공구를 사용하는 기계의 경우에는 특히 효과적이다.
공작물 표면에 연하여 접하도록 액체냉각제가 절삭점에 유입되기 때문에 풀백 커터만이 아니라, 드릴, 엔드밀, 탭 및 보링가공 등에 있어서도 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
본발명은, 이상 기술한 바와 같은 구성에 있어서, 윤활성과 냉각성이 우수한 액체냉각제의 기포혼입법과 절삭부에의 윤택한 액체냉각제 공급을 행하는 노즐 공급방식을 제공하며, 또한 이물질 분리기능이 우수한 정상적인 액체냉각제 재순환 시스템을 구성함으로써, 유동적으로 액체냉각제를 공급하여 고속 또한 고정도의 절삭 또는 연삭가공을 행할 수 있다. 가공속도는 1.5 - 3배정도까지 향상될 수있으므로, 이에 따르는 경제적 효과는 매우 크다. 또한, 절삭유 비용저하 및 탱크 세정비용의 대폭적인 저하도 예상되며, 능률향상, 환경오명의 온화, 성력화 등에 있어서도 큰 효과를 제공한다. 더구나, 분리회수 탱크 그 자체는 우수한 혼입물 분리기능 및 기름 물분리기능을 발휘하기 때문에 급유소등에 있어서 기름 물 분리 장치로서의 사용도 가능하다. 또한, 액체냉각제로서 경우에 다라서는 물과 방청제만으로 절삭하는 것도 가능하다.

Claims (10)

  1. 수직 주축에 연결된 프레이즈공구 또는 연삭공구의 상방으로, 액체냉각제용의 원환상 노즐을 동축 위치에 있어서 하향으로 배치하고, 이 노즐의 배출구까지의 내벽에 난류를 부여하기 위한 곡면과 비틀림 유로를 설치함으로써, 공급된 액체냉각제를 미립상 난류의 집합체로서 전체적으로 나선류로 형성하여 상기 배출구보다 하향으로 배출시키며, 이에 파라 상기 프레이즈공구 또는 연삭공구를 포위하는 동시에 하단이 공작물의 표면에 도달하는 액체냉각제의 나선류로 이루어지는 원통상 베일(veil)을 형성하고, 상기 원통상 베일의 하단에 있어, 상기 나선류의 적어도 일부가 상기 공작물의 표면을 따라 소용돌이상으로 중심부로 향하도록 하여 프레이즈공구 또는 연삭 공구와 접촉하는 가공영역에 공작물의 표면을 따라 확산시키도록 한 것을 특징으로 하는 절삭기계 또는 연삭기계의 액체냉각제 공급방법
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 원통상 노즐에 공급하는액체냉각제에 연속적으로 기포를 포함시키는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 수직주축에 연결된 프레이즈공구 또는 연삭공구의 상방에 있어서 상기 주축과 동축적이며 또한 하향으로 배치하기 위한, 액체냉각제용의 원환상 노즐로서,
    a) 환상의 입구실을 형성하는 입구환부와
    b) 상기 환상의 입구실에 동축적으로 인접한 유로환부로서, 그 축대칭 위치에 있어서 상기 입구실에 연통한 적어도 2개의 도입로와, 이들 도입로에 각각 연통하여 형성되며, 어느것이든 통일된 회전방향으로 비틀려진 외향 또는 내향의 비틀림 유로와, 이들 비틀림 유로의 각 종단에 연통한 환상의 난류 형성부분을 지니도록 한 상기 유로환부와,
    c) 상기 유로환부에 있는 상기 난류형성부분의 전체 환상영역으로 연통하고, 하방 및 구심방향 또는 외향으로 개방한 환상의 노즐 공간을 형성하기 위한 노즐 환부로 이루어지며,
    d) 상기 유로환부에 있는 상기 난류 형성 부분으로부터 상기 노즐공간에 이르는 유로벽에 난류형성을 위하여 반경방향으로 되접어 꺽인 적어도 1개의 곡절면을 구비하여, 공급된 액체냉각제를 미립상 난류의 집합체로서 전체적으로 나선류로 형성하여 상기 노즐공간에 의해 방출시키며, 이 나선류로 이루어지는 원통상 베일을 형성하여 상기 프레이즈공구 또는 연삭공구를 포위하도록 한 것을 특징으로 하는 절삭기계 또는 연삭기계를 위한 액체냉각제용 원환상 노즐.
  4. 가공영역에 공급된 액체냉각제를 집도(集導)하고, 불순물을 분리하면서부터 배출하는 절삭기계 또는 연삭기계에 있어서의 액체냉각제의 분리 회수장치로서,
    a) 사용후의 액체냉각제를 받아들이는 유입 탱크와,
    b) 상기 유입 탱크 이후에 있는 적어도 1조의 연속 2탱크로 이루어지며, 상기 연속 2탱크의 경계벽을 관통하는 벌집 형상의 단면을 지니는 통속(筒束)을 상류측의 탱크로부터 하류측의 탱크에 걸쳐 상향으로 배치하여 되는 통속 연통형의 탱크열과,
    c) 상기 유입탱크 이후에 있는 적어도 1조의 연속 2탱크로 이루어지며, 상기 연속 2층의 경계벽에 설치한 연결구가 저면보다 높은 하단 연부와, 최종 넘치는 유동레벨에 의해 설정된 정상액면 레벨보다도 낮은 상단 연부를 지니도록 한 개구 연통형의 탱크열과,
    d) 상기 통속 연통형의 탱크열 및 개구 연통형의 탱크열을 조합시킨 복수 탱크의 직렬에 있는 후단의 탱크와 상기 통속 연통형 또는 개구 연통형으로 나란히 있는 최종의 탱크로서, 분리회수한 액체냉각제를 상기 최종 넘치는 유동레벨에 있어서 배출하기 위한 넘치는 유동구를 지니는 유출탱크와,
    e) 상기 유입탱크로부터 유출탱크에 걸쳐 존재하는 복수의 탱크 중 적어도 1개의 탱크에 설치된 수평축을 지니는 회전 롤러로 이루어지며, 부분적으로 탱크내의 액체냉각제 액면 아래로 몰입하고, 액면위로 노출한 롤러면에 미소 간극을 두어 대치한 선단연부를 지니는 부착물 스크레이핑 블레이드와 조합된 이물질 분리 롤러를 구비하며,
    f) 상기 통속의 상향구배는, 상류측의 탱크의 상기 통속에 있어서의 하위 입구부로부터 유입한 액체냉각제중의, 절삭칩 등의 이물질을 부착한 기포군의 집단을 부력에 의해 각 통내의 천정면에 당접시키는 동시에, 그들 집단이 통내에서 정체하는 사이에 후속의 집단과 일제화하여 확대하는 것에 의해 통내에로의 유입액에 눌려 그 천정면의 상위 출구부로 항하며, 그 출구부로부터 하류측의 탱크의 액체냉각제 중으로 배출시켜 액면으로 부상하도록 정해진 것을 특징으로 하는 액체냉각제분리 회수 장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 통속 연통형 각 탱크의 저부에서, 그 상방으로 위치하는 상기 통속을 가열하기 위한 히터를 설치하는 것을 특징으로 하는 장치.
  6. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 1조의 통속 연통형 2 연속 탱크의 하류측 탱크에 있어서, 상기 통 속의 상위출구부에 대향한 수직 상승면, 및 그 수직 상승면의 후면 상방으로 돌출한 상단으로부터 되접어 꺽어 배치한 수직 하강면을 지니는 이물질 부착용 벨트와, 상기 벨트의 상단 되접어 꺽은 부분으로부터 액면까지의 상기 수직 하강면에 대향하여 벨트에 부착한 이물질을 스크레이핑하기 위한 블레이드를 구비한 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 직사각형의 단면을 지니는 방출구를 지니고 상기 방출구까지의 내벽에 난류를 부여하기 위한 좁은 곡면을 형성함과 동시에, 상기 방출구의 단면과 교차하여 외부로 돌출하는 강성 및 탄성 재료로 이루어진 설편(舌片)을 느슨하게 장착함으로써, 상기 좁은 곡면 이전의 입구부로 받아들인 액체냉각제가 상기 설편을 통과할 때에 말려든 기포를 포함하는 미립상 난류의 집단으로서 상기 방출구로부터 방출되도록 한 노즐을, 선반의 공작물용 척의 상방으로 위치시킴과 동시에, 상기 직사각형 단면의 방출구의 횡단면이 상기 선반의 주축선을 포함하는 면과 직교하고, 또한 공작물 돌출 방향으로 치우친 경사하방을 향하도록 배치하고, 이에 의해 상기 노즐로부터 방출된 액체냉각제를 상기 척의 주변 상부로부터 축방향으로, 적어도 가공역역까지 연장하는 영역으로 적용하여, 그 척 및 공작물 주변을 포위하는 액체냉각제의 기포를 포함한 난류막을 형성함과 동시에, 상기 기포를 포함한 난류막의 적어도 일부를 척 표면 및 커터로부터 공작물의 표면을 따라 커터와 접촉하는 가공영역에 공급하고, 또한 절삭칩 및 마찰열과 동시에 액체냉각제 회수경로로 향하여 유출시키도록 한 것을 특징으로 하는 선반용 액체냉각제의 공급방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 직사각형 단면을 지니는 노즐을 2개 병렬배치하고, 상기 액체냉각제의 기포를 포함하는 난류를 근접 평행한 2개의 방출류로서 상기 척 주면에 적용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 직사각형 단면을 지니는 방출구를 지니고, 상기 방출구의 단면과 교차하여 외부로 돌출하는 강성 및 탄성 재료로 이루어지는 설편을 상기 방출구내로 느슨하게 장착한 적어도 1개의 노즐부와,
    상기 적어도 1개의 노즐부에 연통한 공급실과, 그 공급실에의 액체냉각제 수입구를 지니는 본체부로 이루어지며,
    상기 수입구로부터 상기 방출구까지의 공급실 및 노즐부의 내벽에 난류를 부여하기 위한 좁은 곡면을 설치함으로써, 상기 수입구로부터 받아들인 액체냉각제가 상기 설편을 통과할 때에 말려든 기포를 포함하는 미립상 난류의 집합으로 하여 상기 방출구로부터 방출되도록 하며, 그 액체냉각제 방출류를 공작물과 커터가 접촉하는 가공영역으로 연속한 회전주면 및 커터에 적용하여 기포를 포함하는 난류막을 형성함과 동시에, 그 기포를 포함하는 난류막의 적어도 일부를 회전주면 및 커터를 따라 상기가공영역에 공급할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 선반용 액체냉각제 공급 노즐.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 노즐부를 2개 병렬배치하고, 한쪽의 노즐부를 상기 본체부에 고정함과 동시에, 다른쪽의 노즐부를 상기 본체부에 각도조정가능하게 연결함으로써, 양 노즐로부터 나온 2개의 액체냉각제 방출류를 상기 회전주면에 대하여 거의 직각으로 적용하도록 하는 것을 특징으로 하는 노즐.
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